(整理)天津港码头工程5000吨级件杂货码头设计(全套图纸)

1、第一章总论1.1港口基本情况港口是水陆联运的枢纽。港口水工建筑物是港口的主要组成部分，一般包括码头防波堤、护岸船台滑道和船坞。码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。建国初期，我国只有6个港口，泊位233个，其中万吨级泊位61个，年吞吐量1000多吨级。50多年来，我国水运工程建设始终得到党和国家的重视和关怀。1973年周恩来总理发出了“三年改变港口面貌的号召，使我国港口、航道的建设进入了一个新时期。党的十一届三中全会以来，党的改革开放政策极大的促进了港口建设的步伐，使我国沿海主要港口的大型化、机械化和专业化方面进入了世界水平。到1995年底，我国拥有深水泊位

2、400多个，总吞吐量超过了7亿吨。50多年代来，依靠科技进步，水运交通基础设施的面貌产生了深刻变化。港口水工建筑物的结构型式也有了很大发展，由起初的短桩小跨、实体重型逐渐采用长桩大跨、空心轻型和预制安装结构；并取得了一系列重大科技成就和具有国际水平的创新成果：如大型格形钢板桩结构、大型预应力混凝土管桩结构和大圆筒的应用、爆炸法处理水下软基和夯实水下抛石基床、土工合成材料和粉煤灰在港口工程的应用、大型沉箱的防浪设计和预制出运等。随着我国自然条件较好的海湾和海岸逐步开发，今后建港将更多地处于各种复杂的条件下，或浪大流急，或海湾平缓，或地基土质松软。同时在适应新的装卸工艺、提高装卸效率、综合利用水资

3、源等方面也对港口水工建筑物的建设提出了新的要求。港口水工建筑物主要分为设计和施工两个阶段，其中设计又可分为工程可靠性研究，初步设计和施工图设计三个程序。本设计主要对重力式码头进行设计，其内容包括：作用及其效应组合的的确定、结构选型、结构布置与构造、建筑物的稳定及结构强度计算等。水运系统自70年代初开始应用计算至今，已有初期的编制和应用单一功能、单一结构的数值计算程序，发展到能研制建立软件包、计算机辅助设计系统、计算机模拟实验和计算机自动控制系统。目前对港口水工建筑物中采用各种计算假定、各种计算方法、各种结构型式的梁、板、排价差不多都有一些应用程序提供服务。三维问题的计算，程序的集成化、智能化，

4、结构与介质的相互作用等问题的研究和应用正在进一步发展。过去由于计算机条件的限制而不得不采用各种简化，现在可采用较精确的方法。我国的水运工程系统的计算机应用水平总体上还不高，优化设计、工程数据库和规范库的建立还有待进一步开发。要加快步伐赶上国际水平。港口水工建筑物是港口工程的一项主体工程。本设计的目的是：掌握港口水工建筑物计算的基本原理和构造知识，为今后从事港口水工建筑物的设计工作打下牢固的基础。本设计需用其他课程（如土力学、水力学、水文学、建筑材料、材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构和工程施工规范等课程）的有关知识；对港口水工建筑物的经济性、安全性、使用要求和施工条件等方面进行综合考虑，并通过

5、实践来对计算整理编写设计书、绘制施工图纸。1.2主要设计结论本设计的主要内容有资料分析、总平面布置、装卸工艺、码头结构方案拟定、设计概算、结构计算部分。总平面布置包括水域和陆域两部分的布置情况。水域设计部分包括进港航道，港池及码头前沿水深、回旋水域、锚地等的尺度和水深。陆域部分包括码头前沿线确定，泊位长度，断面宽，高（即码头顶面高程-港池底高程），码头坡度的尺度计算及泊位的布置顺序。泊位布置顺序应根据泊位性质（如共同使用机械）、后方布置（如共同使用堆场）、风向、铁路等因素综合评估设计。装卸工艺部分包括工艺流程设计，机械数量，主要经济技术指标。工艺流程设计根据泊位调整，工艺拟定做出多用途泊位的工

6、艺流程设计。机械数量包括机械和人员数量。主要经济技术指标有设计年通过能力、泊位数目、库场面积、装卸工人及机械司机人数、劳动生产率、装卸一艘船所需时间等。由于从地质资料知地基条件较好，不易选择高桩，易选用重力式码头。方案设计部分对方块和扶壁两部分进行断面设计，抗滑抗倾稳定验算，对地基承载力验算，整体稳定验算。根据使用要求、自然条件、施工条件对两个方案进行比选。结构选型后对推荐方案进行内力计算并配筋。由于方块的整体稳定性不适用于大型码头，本设计推选扶壁为优选方案并进行内力计算和配筋。1.3项目背景天津港腾运有限公司由于业务发展的需要，为解决原料及产品的运输问题，集团需配套建设专用的运输码头。拟建5

7、000吨几件杂货码头泊位及水文航道、港口配套的堆场等设施。由于腾运有限公司主产变压器等，所以件杂货按钢铁计算。第二章自然条件2.1气象2.1.1气温年平均气温12C平均最高气温16.1C平均最低气温8.70C极端最高气温39.9CC1995年7月24日）极端最低气温-18.3C（1953年1月17日）冬季，12月平均气温-1.2C,1月平均气温-4.3C,2月平均气温-1.7C。2.1.2风春秋季多偏南风，夏季多偏东风，冬季多北至西北风，最大风力78级，一般25级。常风向SW,频率9.9%，次常风向SE,频率8.44%，强风向NW,该风向67级风出现频率为0.29。台风很少进入渤海直接在天津沿

8、海登陆，但亦有之。详见风玫瑰图。图玫-8lWs-11*1如s1417ni/s质量密度Pg/cm3天然孔隙比e液限叫(%)塑限W(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数压缩模量直剪快剪直剪固结快剪a0.1-0.2(1/MPa)ES0.1-0.2(MPa)C(X10-cV度CKPa度CKPaP=50P=10057.1.61.642.22.18.1.91.12.312.0.50.7淤泥7.74.55.55439276327514831.1.90.828.16.12.1.20.35.322.10.24.3.33.5粉质粘土13.3006877005608872327.1.90.727.17.0.90.1

9、12.29.31.3.83.9粉土8.98.010.5145877638940388淤泥质粉质41.1.81.137.20.16.1.20.72.910.9.517.12.71.51.24粘土40522290495914729.1.90.733.18.13.0.70.25.820.10.22.3.23.0粉质粘土13.85518918868318326031.1.90.838.21.15.0.60.35.125.13.20.0.50.4粉质粘土23.0406444952225074925.2.00.629.17.12.0.60.25.919.13.25.5.75.4粉质粘土17.4309483

10、318589284328.1.90.732.18.14.0.70.26.427.3.22.4粉质粘土16.02491000794581837.1.81.043.23.20.0.60.35.4粘土55466569159第三章货运量及船型3.1货运量设计年吞吐量200万吨。3.2设计船型表3-1设计船型尺度表船型长（米）宽（米）型深（米）满载吃水（米）5000吨级件杂货船112179.27.0第四章港区主要建设规模的确定4.1泊位数目的确定泊位数应根据码头年作业量、泊位性质和船型等因素按下式计算：(4-1)式中N泊位数;Q码头年作业量（t）,指通过码头装卸的货物数量，包括船舶外挡作业的货物数量，根

11、据设计吞吐量和操作过程而定;P一个泊位的年通过能力。t件杂货码头泊位年通过能力计算：(4-2)(4-3)PTGP=ptttt-乞ttddGt=zp式中T码头年日历天数，取365天;G设计船型的实际载货量（t）,取4500t；装卸一艘设计船型所需的时间（h），丁黑=12皿p设计船时效率（t/h）,按年运量、货舱、船舶性能、设备能力、作业线数和管理等因素综合考虑，取180t/h（2台360t/h）。t昼夜小时数，取24h；d工t昼夜非生产时间之和（h），包括工间休息、吃饭及交接班时间，应根据各港实际情况，故取4hP泊位利用率，取0.65；t船舶的装卸辅助作业、技术作业时间以及船舶靠离泊时间之和（t

12、）,船舶的装卸辅助作业、技术作业时间指在泊位上不能同装卸作业同时进行的各项作业时间，取5h。x0.65=1281153.13t365x4500255+-24-424N二2000000二1.561281155.13取2个泊位。码头线长度计算L=2L+3db式中L码头泊位长度（m）；bL设计船长（m）,112m；d富裕宽度（m）,根据表41取14m。表41富裕长度dL(m)230D(m)8101215口18202225:130码头线总长度：L二112x2+3x14二266m。b4.2仓库、堆场面积4.2.1件杂货仓库所需容量：(4-4)QKK十hBKtTadcykK式中Ey仓库所需容量（t）;Q年

13、货运量，Q二20000001；hhK仓库不平衡系数，取1.20；BkK货物最大入仓库百分比（%），取80%；rT仓库或堆场年营运天数，取360天；yktdc货物在仓库或堆场的平均堆存天期（d）；取10天;a堆场容积利用系数，对件杂货取1.0。Kx10=53333t2000000 x1.2x0.8360 x1.04.2.2堆场总面积件杂货堆场总面积可按下式计算(4-5)A亠qKK式中A堆场的总面积（m2）；q单位或有效面积的货物堆存量（t/m2），取5.01/m2；K堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比（%），取80%K53333A=13334m25x0.8设置四个100米长，宽35米的

14、堆场。第五章港区总平面设计5.1总平面布置原则平面布置应以港口发展规划为基础，合理利用自然条件、远近结合和合理分区，并应留有综合开发的余地。各类码头的布置既应避免相互干扰，也应相对集中，以便于综合利用港口设施和集疏运系统。新建港区的布置应与原有港区相协调，并有利于原有港区的改造，同时应减少建设过程中对原有港区生产的干扰。港口平面布置，应力求各组成部分之间的协调配合，有利于安全生产和方便船舶及物流运转。平面设计应考虑方便施工，并根据建设条件，注意施工场地的安排。港口建设应考虑港口水域交通管理的必要设施，并应留有口岸检查和检验设施布置的适当位置。5.2作业条件及标准风S6级雨一中雨以下，既lkm5

15、.2.1船舶装卸作业标准根据海港总平面设计规范(JTJ211-99)4.3.12对不同载重吨的船舶、不同货种的码头，船舶装卸作业的允许波高和风力，不宜超过表4.3.12中的数值。根据本设计情况：顺浪H4%0.8m横浪H4%0.6m5.2.2码头年作业天数经风、雨、雾、浪及重复天数的综合考虑，年码头作业天数为330天。码头前沿高程和设计水深5.3.1设计水位TOC o 1-5 h z设计高水位4.30m设计低水位0.50m极端高水位5.88m极端低水位-1.29m5.3.2码头前沿高程按有掩护港口码头前沿高程为设计高水位与超高值之和，应按下表的基本标准和复核标准分别计算，并取大值。表51码头前沿

16、高程基本标准复核标准计算水位超咼值(m)计算水位超咼值(m)计高水位(高潮累积频率10%的潮位)1.015端高水位(重现期为50年的年极限高水位)00.5基本标准：超高值取1.2m，4.30+1.2=5.5m；复核标准：超高值取0.12m，5.88+0.12=6.00m；故码头前沿高程为6.00m。5.3.3码头前沿设计水深码头前沿设计水深，是指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下安全停靠的水深。其水深可按下式确定：D=T+Z+Z+Z+Z(5-1)1234Z=KHZ(5-2)24%1式中D码头前沿设计水深(m)；T设计船型满载吃水(m),T=7.0m；R=L+3h+905-3)R=L

17、+3h+905-3)Z龙骨下最小富裕深度(m)，Z=0.40m；11Z波浪富裕深度(m)当计算结果为负值时，取Z=0m；22K系数，顺岸取0.3,横岸取0.5,K=0.3；H码头前允许停泊的波高(m),波列累计频率为4%的波高，根据当地波浪4%和港口条件确定，H=0.68m；4%Z船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值(m),杂货船可不计；3Z备淤富裕深度(m),根据回淤强度，维护控泥间隔期，及控泥设备的性能4确定，不小于0.4m，取0.6m。Z二0.3x0.68-00，取Z二0；22D=7.0+0.4+0+0.6=8.0m；码头前沿最低高程=设计低水位一D=0.5-8.0=-7.5m。码头前水域

18、及港池的宽度及长度5.4.1码头前水域制动水域取34倍的设计船长：(34)L=(34)Lx112m=400m回旋水域直径取两倍设计船长：2L=2x112=224m码头前停泊水域取两倍设计船宽：2B=2x17=34m5.4.2港池的宽度及长度宽度：2L=2x112=224m长度：266m连接水域取3倍设计船长：3L=3x112=336m锚地：可分为港外和港内锚地,采用单锚系泊时,每个锚地所占水域为一圆面积，其半径可按下式计算风力7级:锚地位置应选在靠近港口、天然水深适宜、海底平坦、锚抓力好、水域开阔、风、浪和水流较小，便于船舶进出航道，并远离礁石、浅滩以及具有良好定位条件的水域。必要时应进行扫海

19、测量及底质取样等工作。本设计采用单锚系泊位。由资料可按7级风计算根据W海港总平面设计规范三JTJ-994.7.4，采用单锚系泊时，每个锚位所占水域为一圆面积，其半径可按下式计算：风力V7级时R=L十3h+90式中R单锚水域系泊半径（m）；风力7级:(5-4)R=L+4h+145式中R单锚水域系泊半径(m)；L设计船长(m)；h锚地水深，取h=8.0m。因为风力7级，所以R=112+3x8.0+90=236m.航道尺度与航道水深5.5.1主要尺度进港航道：航道的宽度由航迹带宽度，船舶间富裕宽度和船舶与航道底边间的富裕宽度组成。双向航道：W=2A+b+2c(5-5)A=n(LSiny+B)(5-6

20、)式中W航道的有效宽度(m)；A航迹带宽度(m)；n船舶漂移倍数，取1.69倍；y风流压偏角，取70；b船舶间富裕宽度(m),取设计船宽B=17m；c船舶与航道底边间的富裕宽度，取0.75B。A=1.69x(112xSin7+17)=51.80mW=2x51.80+17+2x12.75=146.1m航道水深分通航水深和设计水深：D0=T+Z0+Z1+Z2+Z3(5-7)D=D0+Z4(5-8)式中D0航道通航水深；T0设计船型满载吃水(m)，T0=7.0m；Z船舶通航时船体的下沉值(m)，Z0=0.4m；Z1航行时龙骨下最小富裕深度(m)，Z1=0.3m；Z2波浪富裕深度(m)，Z2=0.3h

21、”=0.3x0.68=0.204m；224%Z3船舶装载纵倾富裕深度(m),杂货船和集装箱船可不计;D航道设计水深（m）；Z4备淤富裕深度（m）,根据两次挖泥间的间隔期的淤积量确定，不宜小于0.4m,取0.6m。D0=7.0+0.4+0.3+0.204+0=7.904mD=D0+0.6=7.904+0.6=8.504m5.5.2助航设施海港助航设施是帮助船舶进出港口安全航行的设施，是港口水域建设的主要组成部分。按其作用和功能，可利用灯光、形状、颜色、音响和无线电波等手段标示港口口门、进港航道、锚地、转头地、浅滩、岩礁和危险物的位置，使驾驶人员明确掌握船舶的现时方位，起到引导航路、保证航行安全和

22、充分发挥其通航效能的必不可少的重要设施。本设计港口的助航设施包括：（1）灯塔，识别重要港口的位置，确认船舶航行方向和船位而设置的固定和浮动标志。（2）标示航道、锚地和其他港口水域可航部分外廓线的灯浮和浮标。（3）设置在防波堤头、突堤码头端部、系船墩桩和其他任何突出于可航水域中建筑物上的灯桩和立标。（4）建在岸上或浅水处的导向标，用于引导船舶通过航道进出港服务。（5）设在港口附近岛礁、危险物或危险区水域周围，为船舶避航服务的灯浮和浮标。（6）灯船，灯船一般设在难于建立灯塔和设置浮标的重要水域附近，以指示船舶进出港口、避险、转向、标示航道人口和锚地等。5.6锚地L一设计船长（m）；H锚地水深（m）

23、,港外锚地水深不应小于设计船型满载吃水的1.2倍,取8.4m。港内锚地水深应与码头前沿设计水深相同为8.0m。外锚地半径R=L+3h+90=112+3X8.4+90=237.2m，取240m内锚地半径R=L+3h+90=112+3X8.0+90=237m,取240m5.7码头前沿与堆场道路布置5.7.1件杂货码头（1）码头前沿的布置原则及分类件杂货码头的作业地带一般划分为三个部分：前方作业地带。其范围是自码头前沿至一线库场，包括前沿通道及门机、货物接卸操作场（有时还包括临时堆场）以及库场前道路。其宽度按规范取出40-50m一线库场区。包括库场及铁路或公路装卸作业带。原则上一线库场的容量应能接卸

24、相应泊位设计船型的载货量。库场长度一般取泊位长度20-30m（道路及引路占去的范围）在布置上应尽量与泊位相对应。一线库场的宽度通常为方便用户取40-60m。库场后铁路作业站台（或平台）的宽度，规范建议取7m-9m。再加上铁路（公路）装卸线占用的宽度。即构成一线库场的总宽度。（2）码头前沿各部分尺寸的选取门机轨道距取10.5m。门机外侧轨中心线距码头前沿距离取3m。内侧轨中心线到前沿堆场边缘取3m.。前方作业地带宽度（即码头前沿线到码头一线堆场边缘的距离）取50m。前沿堆场，取23.5m。码头前方道路宽度取10m。5.7.2堆场的布置堆场的宽度应根据堆场所选取的装卸机械确定。根据所选机械确定堆场

25、的宽度为35m。根据规范长度取100m。5.7.3堆场道路主干道设计宽度为16m。在一线和二线库场之间设计一条主干道，顺岸方向布置,各堆场之间设计垂直于码头岸线的主干道，于顺岸方向的主干道形成十字路，供进出库场的装卸运输机械使用。具体布置见“总平面布置图”。错误！未指定主题。第六章装卸工艺6.1设计原则装卸工艺是进行装卸生产的基本工艺,是港口生产活动的基础.为了提高经济效益和社会效益的目标,设计出先进的技术,经济合理,安全可靠的装卸工艺流程,来完成一定的货物运量.因此装卸工艺设计必须遵守基本的原则和要求。6.1.1装卸工艺的先进性港口装卸工艺的先进性，主要表现在坚持港口装卸机械方向，年货物的吞

26、吐量多，机械化程度高，并实现大宗货物装卸专业化，件杂货成组化，集装化，形成完善而成熟的港口装卸工艺系统。因此，在装卸工艺设计时要结合港口的实际，选择先进的装卸工艺。6.1.2装卸工艺的合理性（1）港口装卸工艺通用性和专业性的合理选择。（2）尽量简化装卸工艺流程。合理的泊位利用率具有堆存保管货物的能力6.1.3装卸工艺的可靠性构成装卸工艺的流程要少组成工艺流程的装卸机械设备的可靠性要大装卸机械的合理配置装卸机械设置的合理性6.1.4装卸工艺的安全性安全质量的原则环保的原则6.1.5装卸工艺的经济性6.2一般规定(1)装卸工艺设计应进行方案的技术经济比较,满足加快车船周转，各环节生产能力相匹配和降

27、低营运成本的要求。应积极采用先进科学技术和现代管理方法，保证作业安全、减少环境影响、降低能耗和改善劳动条件。(2)装卸机械设备应根据装卸工艺的要求选型，并综合考虑技术先进、经济合理、安全可靠、能耗低、污染少、维修简便等因素。设备可视运量增长分期配置。装卸件杂货发展成组和集装化，装卸设备能力应相适应。当货类单一、流向稳定、运量具有一定规模时，可按专业化码头设计。必须在港口进行的计量、配料、保温、解冻、熏蒸、取制样和缝拆包等作业时，应在设计时一并考虑。危险品码头的装卸工艺设计，应符合现行国家标准建筑设计防火规范(GBJ16)及国家现行标准的有关规定。采用大型移动式装卸机械时，应设置检修和防风抗台装

28、置。件杂货的装卸机械选型和工艺布置装卸机械的选型应适应多种货物装卸作业的要求，在货种、包装形式和流量流向较稳定的情况下，可配置专用机械。件杂货码头装卸船机械的选型应根据货物吞吐量、货种、船型和码头型式等因素确定，并注意发挥船机的作用。采用船机作业时，应满足船舶满载低水位装卸作业的要求；采用岸机作业时，宜考虑门座起重机或装卸桥，其吊臂的最大工作幅度至少应达到设计船型舱口的外侧。件杂货码头前沿不宜设铁路装卸线。件杂货码头水平运输机械的选型，应根据运距、组关型式、货件重量等因素确定，通常情况下，运距在150m以内时宜采用叉车；运距较大时，宜采用拖挂车。库场装卸作业机械的选型，应根据货种、组关型式、货

29、件重量及堆放型式等因素确定，通常情况下宜采用流动机械。件杂货码头前方作业地带的宽度，应根据装卸船机械、工艺布置及作业方式确定。采用轨道式起重机时，其宽度不宜小于50m,采用船机或流动机械时，其宽度不宜大于30m。采用轨道式起重机装卸船的件杂货码头，起重机海侧轨道中心线至码头前沿距离不应小于2m，采用固定式起重机装卸船的件杂货码头，固定式起重机械旋转中心至码头前沿线的距离应保证起重机旋转时不碰船体。仓库与道路之间的引道长度，流动机械进出库时，可取4.5m，汽车进出库时，可取6.0m。仓库的跨度和净高按库内作业机械类型和货物堆高确定，单层仓库的跨度不应小于18m，单层和多层仓库的底层净高不应小于6

30、m，多层仓库的楼层净高不应小于5m。仓库库门尺度应根据进出库作业机械的类型确定，通常情况下，净宽不应小于4.2m，净高不应小于5.0m。铁路中心线至库墙边的距离，应根据作业方式及所选用的机械确定，采用叉车、牵引车作业时，宜取7.759.75m，采用轮胎式起重机作业时，可增大至11.75m。仓库站台设置全遮式雨篷，雨篷支柱内侧至铁轨中心线和篷内净空高度应符合铁路建筑界限的有关规定。当集装箱年运量不大，并需兼顾装卸件杂货时，码头的装卸工艺系统设计可按多用途码头要求考虑，必要时宜留有今后改造成集装箱码头的可能。6.4主要设计参数泊位年吞吐量100万吨泊位数2个；设计代表船型112x17x9.2x7.

31、0（米）泊位年营运天数330天；库场营运天数330天；泊位利用率取60%；6.5装卸工艺确定方案一6.5.1装卸工艺流程20T自卸式卡车图6-1装卸工艺流程图港外6.5.2主要机械型号、数量门座起重机选用10.5米轨距的门座起重机，起重量10t，工作效率1801/台时。叉车选用蓄电池驱动叉车，因为它在库内不排散有害气体及火花，安全可靠，并且其外形尺寸、转弯半径及所需的通道宽度都小，能最大限度利用仓库有效面积，且可在满足堆高要求同时尽量降低仓库净空，工作效率为251/台时。QN-j(6-1)365x24xpxkjj式中N一个船位（或作业区）所需的装卸机械数；Q年吞吐量，各类机械所完成的操作量（吨

32、）；jp各类机械按不同操作过程装卸或搬运不同货物的效率（吨/台时）jk机械利用率，为机械工作台时占日历台时的百分数。j（1）门机数量:N-2000000-3.17j365x24x180 x0.4门机数取4台。（2）叉车数量:2000000N22.8j365x24x25x0.4叉车数取23台。6.5.3装卸工人人数(6-2)nnnN二b-rr(1k)Xkzlzz式中N所需装卸工人人数；rn每昼夜装卸作业班次数；取3bn船位作业线数；取3xn每条作业线的配工人数；取10rk装卸工人轮休率取0.19zlk装卸工人出勤率取0.95zz3x3x10(10.19)x0.95=116.96取117人6.5.

33、4机械司机人数根据港口工程港区定员1998规范单机每班定员：门机：1人叉车：1人全部定员=工单机每班定员x机械使用台数X工作班次X(1+轮休后备系数)/出勤率=(1X4+23X1+1)X3X(1+0.19)/0.95=106人6.5.5辅助工人数按照装卸工人数的5%8%计算117X6%=7.02取8人方案二6.5.1装卸工艺流程20T自卸式卡车轮胎吊码头前沿I库场叉车20T自卸式卡车、火车港外6.5.2主要机械型号、数量轮胎吊工作效率1401/台时。叉车选用蓄电池驱动叉车，因为它在库内不排散有害气体及火花，安全可靠，并且其外形尺寸、转弯半径及所需的通道宽度都小，能最大限度利用仓库有效面积，且可

34、在满足堆高要求同时尽量降低仓库净空，工作效率为251/台时。QN二j365x24xpxkjj式中N一个船位(或作业区)所需的装卸机械数；Q年吞吐量，各类机械所完成的操作量(吨)；jp各类机械按不同操作过程装卸或搬运不同货物的效率(吨/台时)jk机械利用率，为机械工作台时占日历台时的百分数。j(1)轮胎吊数量:N=2000000=4.08j365x24x160 x0.4门机数取5台。(2)叉车数量:=22.82000000365x24x25x0.4叉车数取23台。6.5.3装卸工人人数nnnN=bxrr(1k)xkzlzz式中N所需装卸工人人数；rn每昼夜装卸作业班次数；取3bn船位作业线数；取

35、3xn每条作业线的配工人数；取10rk装卸工人轮休率取0.19zlk装卸工人出勤率取0.95zz3x3x10(10.19)x0.95=116.96取117人6.5.4机械司机人数根据港口工程港区定员1998规范。单机每班定员：轮胎吊：1人叉车：1人全部定员=工单机每班定员X机械使用台数X工作班次X(1+轮休后备系数)/出勤率=(1X5+23X1+1)X3X(1+0.19)/0.95=109人6.5.5辅助工人数按照装卸工人数的5%8%计算117X6%=7.02取8人6.6方案比选项目方案一方案二装卸效率较咼较低使用情况使用方便，充分发挥机械作用使用远景适应可以较好的适应远景的规划远景规划适应性

36、较差造价比方案一低造价比较咼工资支付工人人数较少，工资支付较低工人人数较多，工资支付较咼综合各种因素及业主的需要，推荐使用方案一第七章水工建筑物（结构方案设计）7.1设计依据工程为五千吨级的件杂货码头,顶面高程为6.0米,码头前沿水深为-7.5米,码头长度为266米,此处地基状况较好，本设计对重力式码头中的不同种类进行比选。（一）船型资料7-1-1船型资料表吨级（吨）长（米）宽（米）型深（米）5000112179.2二）结构安全等级结构安全等级为二级（三）自然条件1设计水位设计高水位：4.30米设计低水位：0.50米极端高水位：5.88米极端低水位：-1.29米平均潮差：2.43米2波浪要素表

37、7-1-250年一遇波浪要素水位(m)泥面标咼(m)重现期(a)浪向H(m)1%H(m)4%H(m)5%H(m)13%H(m)T(s)L(m)5.8850ENE3.923.433.342.901.968.1065.424.3050ENE3.242.832.762.401.638.1059.535.8850E4.013.513.432.982.027.6060.644.3050E3.473.052.982.611.797.6055.325.8850ESE4.123.613.523.062.097.6060.644.3050ESE(3.78)3.363.292.892.027.6055.325.8

38、850SE3.302.862.782.391.585.8042.954.3050SE3.052.662.602.251.525.8039.835.88-250SSE3.312.862.792.401.595.8042.954.3050SSE3.072.682.622.271.535.8039.835.8850S3.593.123.042.631.765.5740.624.3050S3.262.862.792.431.655.5737.795.8850SSW2.932.522.452.101.375.2437.234.3050SSW2.572.222.171.861.235.2434.835.8

39、850SW3.222.782.712.321.546.1346.274.3050SW2.702.342.281.961.316.1342.725.8850WSW1.891.601.561.310.844.3728.084.350WSW1.631.391.351.140.734.3726.83水位(m)泥面标咼(m)重现期(a)浪向H(m)1%H(m)4%H(m)5%H(m)13%H(m)T(s)L(m)5.8850ENE3.653.203.132.721.868.1061.814.30-150ENE2.942.592.532.211.528.1055.205.8850E3.723.273.19

40、2.781.907.6057.394.3050E3.152.782.722.391.667.6051.385.8850ESE3.923.453.372.952.047.6057.394.3050ESE(3.18)(3.18)3.152.801.997.6051.385.8850SE3.152.732.662.301.545.8041.074.3050SE2.892.542.482.171.485.8037.365.8850SSE3.162.752.682.311.555.8041.074.3050SSE2.922.572.512.191.505.8037.365.8850S3.533.093.

41、012.621.785.5738.924.3050S(3.18)2.822.762.431.695.5735.525.8850SSW2.842.462.392.051.365.2435.804.3050SSW2.482.152.101.811.225.2432.865.8850SW3.052.652.582.231.486.1344.134.3050SW2.532.202.151.861.256.1339.985.8850WSW1.801.531.481.250.804.3727.364.350WSW1.521.301.261.070.694.3725.65水位(m)泥面标咼(m)重现期(a)

42、浪向H(m)1%H(m)4%H(m)5%H(m)13%H(m)T(s)L(m)5.8850ENE3.352.952.882.521.748.1057.774.3050ENE(2.58)2.312.261.991.398.1050.265.8850E3.433.022.962.591.797.6053.734.3050E(2.58)(2.58)(2.58)2.311.657.6046.865.8850ESE(3.53)3.303.232.852.007.6053.734.3050ESE(2.58)(2.58)(2.58)(2.58)2.007.6046.865.88050SE2.992.612.

43、552.211.505.8038.844.3050SE(2.58)2.422.372.091.475.8034.415.8850SSE3.012.632.572.231.525.8038.844.3050SSE(2.58)2.452.402.121.495.8034.415.8850S3.352.952.882.521.745.5736.894.3050S(2.58)(2.58)(2.58)2.331.675.5732.785.8850SSW2.622.282.221.911.285.2434.054.3050SSW2.231.961.911.661.135.2430.425.8850SW2.

44、712.362.301.991.336.1341.624.3050SW2.161.891.851.601.096.1336.725.8850WSW1.591.361.321.120.724.3726.384.350WSW1.301.111.080.920.594.3724.083地质资料4地震设计烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g。（四）码头面荷载堆存荷载，前沿地带q一般采用30kpa，前方堆场30kpa,后方堆场60kpa。（五）材料指标7-1-3材料指标表材料名称重度(KN/m3)内摩擦角e（）Y水上Y水下丫饱路面混凝土C302313钢筋混凝土卸荷块体24.514.5混凝土方块c2

45、52313混凝土胸墙c302313墙后回填10-100kg块石棱体1811457.2荷载确定（一）结构自重力（永久作用）自重力包括建筑物自身和位于建筑物上或建筑物中的填料及固定设备的自重力,自重力以标准值为唯一代表值,自重力的标准值可以根据结构的设计尺寸和材料的平均重度或固定设备的质量计算确定。二）堆载作用在港口工程结构上的堆货荷载标准值应根据堆存货种及装卸工艺确定的堆综存情况，结合结构型式，地基条件和不同计算项目，并考虑今后港口发展等进行合分析后拟定。堆存荷载标准值q.和q2的分布范围L1和L2按规定采用，L1和L2按可能出现的最小值_L厶丄Zz丄Zz采用，有门机时取值范围按实际确定，L和l

46、2分别为前沿地带宽度和前方堆场宽度，前沿地带宽度根据装卸工艺确定，对有门机的码头，宽度一般取为14米。前方堆场是港口利用率最高的堆场，门机最大回旋半径为25米和30米的码头，前方堆场宽度为18米和23米。前沿地带一般不堆货，通常作为装卸作业的场地和运输机械的通道，只有少数情况下临时堆货。因此前沿堆货荷载值是根据结构上的需要并参照以往设计上采用的数值及建成后的使用情况确定。前方堆场堆货荷载q2根据国内各港的实际情况而定，构件设计时不考虑通道和货垛坡角的影响，q2值较大，码头整体时采用大面积的平均堆货荷载q2，值较小。根据港口工程荷载规范多用途码头的前沿和前方堆场q2分别为30kpa和30kpa。

47、后方堆场是指前方堆场以后的堆场，后方堆场堆货荷载通常位于港口水工建筑物边缘或以外，对码头结构影响很小，主要用于堆场地坪设计，后方堆场堆货荷载可按港口水工建筑物表5.1.3采用，件杂货堆场堆货荷载标准值可取60Kpa。（三）流动运输机械荷载流动起重运输机械的种类比较多，流动起重运输机械主要有门座式和轮胎式。装卸搬运机械主要有叉车，牵引车，半挂车，流动起重运输机械是作用在码头上的主要竖向集中荷载，其荷载直接和机型有关。机械的采用直接和装卸工艺有关。计算荷载时要根据装卸工艺选定的机型确定。Q门机轮压门机起重机是我国海港直立式码头的通用装卸机械，其荷载应根据实际机型确定，对门机荷载不考虑冲击系数。国产

48、起重机荷载标准值为P=250KN支腿荷载计算图式如图7-1-1。7-1-1门机轮压示意图（单位米）Q流动运输机械轮压流动运输机械轮压比较小，不考虑。（四）船舶荷载（可变作用）船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力，船舶挤靠力和船舶撞击力。系缆力分为纵横系缆力两种，有风和水流等作用产生。风和水流作用使船舶直接作用在码头上，产生挤靠力，在波浪作用下撞击码头产生撞击力。1垂直于码头前沿线的横向分力Q船舶受风面积满载时：10叭卬=一360.74DWog式中DW一船舶载重量为5000吨logA=0.0360.742logXWA=511.25m2XW半载或压载时：logA=0.28330.7271ogDWXW

49、A=937.89m2XWQ作用在船舶上的计算风压力，按规范10.2.1计算(7-3)F=73.6x10-5AV笙XWXW式中V=22m/s:一风压不均衡系数，根据船长L=112m,查规范表10.2.3，取0.9满载时F=73.6x10-5AV笙XWXW=73.6x10-5x511.25x222x0.90=163.91(kN)半载或压载时=73.6x10-5x938.89x222x0.9=330.69(kN)FXW2风压力平行于码头前沿线的纵向分力Q船舶受风面积满载时半载或压载时logA=-0.017+0.621logDWYWA=154.90m2YWlogAYW0.0丄90.62DWogAYW=

50、219.76m2Q2作用在船舶上的计算风压力F=49.0 x10-5AV2ywYWY:一风压不均衡系数，根据船长L=112m,查规范表10.2.3,取1.0满载时FYW=49.0 x10-5x154.90 x222x1.0=36.74(kN)(7-4)(7-5)(7-6)半载或压载时F=49.0 x10-5x219.76x222x1.0=52.12(kN)YW3系缆力按规范10.4计算工Fx_+Y_)PcosasinPN=N-sinacosPxN=N-cosPsinaYN=N-sinPZ取.K=1.3,n=3系船缆夹角a-卩按规范表10.4.3取值N=(nsinacos(7-7)n=30卩=1

51、5工F=FXXWZF=FYYW1.3300.6952.12N=(+)=330.55(kN)3sin30cos15cos30sin15按照规范N=330.55KN横向分力10.4.5条规定DW=5000吨的船舶系缆力标准值不准小于300KN取N=Nsinc03s=330.55sin30cos15kN1X纵向分力N=Ncosnsi3n=276.k5N2Y竖向分力N=Nsin3=85.5k5NZ平行与码头的纵向分力对码头的影响不大，可略去不计。垂直地面的竖向分力由于数值较小，在计算墙身稳定性时可略去不计撞击力和挤靠力对码头的结构计算不起控制作用可略去不计。五）波浪力因本码头设计有防波堤，波浪力不做考

52、虑。码头结构方案设计7.3.1码头结构方案确定（一）码头结构型式的选择原则1.结构方案的选择原则。港口码头建筑物是港口的重要组成部分和主干工程。码头的特点是荷栽复杂，（包括各种自然力、使用荷栽、施工和栽等）施工条件差、投资大。码头结构型式要根据当地的自然条件、码头建筑物的使用要求和施工条件等因素决定。1）.自然条件的因素。自然条件一般影响着结构型式的选择，而且是影响码头造价的主要因素。1地质条件结构型式必须和地质条件相适应。对于岩石、砂及较硬的黏土地基一般多采用重力式结构；对于中等密实的土壤地基且其下部无较坚硬的持力层时，一般多采用板桩结构；对于上部地基软弱（如淤泥质黏土或淤泥）而在地基的适当

53、深度处存在较坚硬的持力层时，主要采用高桩码头。Q水位变化条件当潮差较小时，由于受施工水位的影响，码头上部结构不能做的太高。当水位差较大而船型较小时，多采用浮码头。波浪条件对于开敞式码头应尽量避免或减少波浪力对码头的作用。Q水流冲刷条件在泥沙活动较强的地区修建突堤式码头时，要考虑对其原有的冲刷平衡的影响，一般宜采用透空式。2）.码头建筑物的使用要求。结构型式必须满足使用上的要求。在一定的自然和施工条件下，使用要求是码头结构型式的决定因素。使用上对结构的要求主要有以下几方面：Q满足码头装卸工艺的要求（包括码头平面的型式、码头面的高程及水深、装卸运输机械类型布置、使用荷载等）满足船舶的泊稳要求（对于

54、掩护条件较差的码头应选择透空或局部透空的码头结构型式）Q结构实用耐久（在各种可能的最不利荷载的组合作用下，具有足够的强度和整体的稳定性，不得发生较大的位移和沉降影响使用）Q便于码头附属设施的安装3）施工条件的因素。主要是指目前国内施工的技术水平、施工设备的能力以及当地已有的预制厂的规模及能力。2.码头结构形式的分类。码头建筑物结构型式繁多，按其受力条件及工作特点大致可分为重力式码头、板桩式码头、高桩码头、和混合式。而其中高桩码头分为桁架式、无梁板式、梁板式、及墩式。其中桁架式适用于水位差较大需多层系缆的内河港口。无梁板式适用于水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。梁板式一般适用于水位差不大的海

55、港码头。墩式码头适用于采用固定吱装卸设备进行液体式散货装卸的码头。（二）使用要求与结构型式的关系结构型式必须满足使用上的要求。在一定的自然和施工条件下，使用要求上码头结构型式的决定因素。使用上对结构型式的要求要满足：（1）满足码头装卸工艺的要求主要包括码头平面形状、码头面高程及水深、装卸运输机械类型、布置、使用荷载等。码头面高程为6.0m，码头前沿设计水深为_7.5m，采用的主要装卸运输机械有:门座起重机，水平叉车。（2）满足船舶泊稳要求本港区外有掩护港口，泊稳条件好。（3）结构实用耐久码头前方结构要便于船舶停靠。在各种可能的最不利荷载的组合作用下，具有足够的强度和整体稳定性。在设计方案的选定

56、中是满足结构实用耐久要求的。（4）便于码头附属设备的使用、安装、检修（三）方案比选因为本码头的地基比较稳定，适合建设重力式码头。综合考虑后，决定对方块码头方案和扶壁码头方案进行方案比选：7-3-1方案比选表项目优点缺点实心方块坚固耐久抗冻抗冰性能好维修费用少，简单施工4墙后土压力较小能承受较大的荷载适应能力强起重困难使用混凝土量大造价偏高自重大，要求较好的地基由于为块体，整体稳定性相对差一些抗震性能差扶壁1施工速度快混凝土用量少，钢筋用量比沉箱少抛石基床的用量少4岸坡的填挖用量少前趾后踵间反力差小，基床反匀抗震性能相对好土压力较大制作相对方块较麻烦3.结构整体性差错误！未指定主题。7-3-1扶

57、壁断面图错误！未指定主题。7-3-1扶壁断面图7.造价相对低由于本码头如果按方块码头结构设计，整体稳定性会比较差，以及其他因素综合考虑，最后选定扶壁码头方案为推荐方案。7.3.2扶壁码头一尺寸拟定钢筋混凝土扶壁码头由立板，肋板和底版等构件组成。底板分趾板，内底板和尾板三部分。预制扶壁外形尺寸应符合以下规定：现浇胸墙底部高程不低于施工水位，宽度由建筑物的稳定性和地基承载力确定，长度一般不小于高度的1/3，立板厚度不小于200mm，肋板厚度不小于200mm,顶宽不小于lm,其前端厚度不小于150mm,内底板和尾板厚度不小于250mm,为便于安装，扶壁底板两侧前后端可削减20mm-40mm。二作用分

58、类及计算（一）结构自重力（永久作用）1极端高水位（5.88米）计算结果x16.8x1x3.3+1x7.469x16.8x(3.3+1x7.469)Y=1.3+212T3.3x16.8+1x7.469x16.8-1x2.142x0.5332-x2.142x0.533x(10.769-0.836)211=5.11mX16.8+1x7.469x16.8-1x2.142x0.5332216.8x4x0.2/3+16.8x4x1.09+11x4x55+0.6x4x1.09+1.9x0.2x1/3Y=1.3+216.8x4+16.8x4+11x4+0.6x4+1.9=3.07m1).极端高水位的结构自重力

59、表7-3-2极端高水位的结构自重力名称自重(KN/m)力臂(m)力矩(KNm)胸墙4x0.12x23.5+4x3.58x13.5=204.62.8572.80路面7.2x0.12x23.5+7.2x0.08x13.5二28.088.4235.80碎石垫层7.2x0.3xll二23.768.4199.58扶壁前趾2x(0.45+0.8)x1x14.5=9.060.5474.96立板9.8x0.3x14.5二42.631.1549.02底板0.5x10.7x14.5二77.5756.623513.78隔板0.18x0.6x9.3x2x1x14.5=8.323.52.3919.89肋板x(3.3+1

60、0.7)x9.3x0.2x2x13.5x14.5=107.88Y-15.11551.27抹角x0.2x0.2(9.3x8+11x4+0.6x4+3)x1x14.53.5=10.26Y-23.0731.49倒滤井填料0.6x1x9.3-0.22x丄x2(10.9+0.6+0.5)x2x11x1=32.063.51.857.70回填砂3.2x7.2x9.5=218.8810.7x9.3x9.5=945.3458.46.651838.596286.54回填砂-1x2x0.533x9.5=-5.06211.21-56.72肋板107.88x1x9.5=70.6814.5Y-15.11-361.17隔板